云計(jì)算發(fā)展現(xiàn)狀分析

1、1 .云計(jì)算概述 云計(jì)算是200存底正式提出的一個(gè)新的概念，至今為止，幾乎所有的IT行業(yè)巨頭都將云計(jì)算作為未來發(fā)展的主要戰(zhàn)略之一，相關(guān)商業(yè) 媒體也將云計(jì)算視為計(jì)算機(jī)未來發(fā)展的主要趨勢，其商業(yè)前景和應(yīng)用 需求已勿庸置疑。 云計(jì)算是一種全新的商業(yè)模式，其核心部分依然是云后端的數(shù)據(jù)中心，它使用的硬件設(shè)備主要是成千上萬的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)服務(wù)器，它們由 英特爾或AMD生產(chǎn)的處理器以及其他硬件廠商的產(chǎn)品組成。企業(yè)和個(gè)人用戶通過高速互聯(lián)網(wǎng)得到計(jì)算能力，從而避免了大量的硬件投資。 云計(jì)算的基本原理是，通過將計(jì)算分布在大量的分布式計(jì)算機(jī)上，使企業(yè)數(shù)據(jù)中心的運(yùn)行更加類似于使用互聯(lián)網(wǎng)。 從而使企業(yè)能夠?qū)㈦S時(shí)資源切換到需要的

2、應(yīng)用上，根據(jù)需求訪問計(jì)算機(jī)和存儲系統(tǒng)。 狹義的云計(jì)算指的是廠商通過分布式計(jì)算和虛擬化技術(shù)搭建數(shù) 據(jù)中心或超級計(jì)算機(jī)， 以免費(fèi)或按需租用方式向技術(shù)開發(fā)者或者企業(yè)客戶提供數(shù)據(jù)存儲、分析以及科學(xué)計(jì)算等服務(wù)，比如亞馬遜數(shù)據(jù)倉庫出租生意。廣義的云計(jì)算指廠商通過建立網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器集群，向各種不 同類型客戶提供在線軟件服務(wù)、硬件租借、數(shù)據(jù)存儲、計(jì)算分析等不同類型的服務(wù)。廣義的云計(jì)算包括了更多的廠商和服務(wù)類型，例如國 內(nèi)用友、金蝶等管理軟件廠商推出的在線財(cái)務(wù)軟件，谷歌發(fā)布的Google應(yīng)用程序套裝等。 2 .云計(jì)算發(fā)展國內(nèi)外現(xiàn)狀 IBM于200柞8月高調(diào)推出“藍(lán)云（BlueCloud尸計(jì)劃。舊M的Willy Ch

3、iu透露， “云計(jì)算將是舊M接下來的一個(gè)重點(diǎn)業(yè)務(wù)。這也是舊M擴(kuò)張自身領(lǐng)地的絕佳機(jī)會，舊M具有發(fā)展云計(jì)算業(yè)務(wù)的一切有利因素：應(yīng)用服務(wù)器、存儲、管理軟件、中間件等等，舊M抓住了這樣一個(gè) 良好的機(jī)會，提出了“藍(lán)云”計(jì)劃。200奔8月，舊M斥資3.6億美元在美國北卡羅來納州開始建立云計(jì)算數(shù)據(jù)中心，并將該數(shù)據(jù)中心稱為 史上最復(fù)雜的數(shù)據(jù)中心，投入了大量人力物力。舊M還在東京建立了 一所新的研究機(jī)構(gòu)，建立幫助用戶使用云計(jì)算基礎(chǔ)設(shè)施。該數(shù)據(jù)中心占地6萬平方英尺，預(yù)計(jì)將于200卉下半年投入運(yùn)營。舊M表示：“使用該數(shù)據(jù)中心的用戶能夠獲得空前的互聯(lián)網(wǎng)計(jì)算能力，并獲得業(yè)內(nèi)領(lǐng) 先的環(huán)保優(yōu)勢和成本”。舊M在東京的專家將為

4、大企業(yè)、大學(xué)和政府提供云計(jì)算咨詢，幫助他們利用云計(jì)算設(shè)施，設(shè)計(jì)云計(jì)算應(yīng)用，以及向他們的用戶提供基于云計(jì)算的服務(wù)。 在200拜的計(jì)劃中， 舊M計(jì)劃于推出數(shù)種云計(jì)算服務(wù)產(chǎn)品。 Google于200柞10月在全球宣布了云計(jì)劃，同時(shí)與舊M合作，把全球很多大學(xué)納入瑞云計(jì)算”計(jì)劃當(dāng)中。當(dāng)月，Google與舊M開始在 美國大學(xué)校園，包括卡耐基梅隆大學(xué)、麻省理工學(xué)院、斯坦福大學(xué)、加州大學(xué)伯克利分校及馬里蘭大學(xué)等，推廣云計(jì)算的計(jì)劃。希望從而降低分布式計(jì)算技術(shù)在學(xué)術(shù)研究方面的成本，并為這些大學(xué)提供相關(guān)的軟硬件設(shè)備及技術(shù)支援（包括數(shù)百臺個(gè)人計(jì)算機(jī)及BladeCente音SystemXI艮務(wù)器， 以及Linux、Xe

5、n、Hadoop等開源平臺）。而這些學(xué)校的學(xué)生則可以通過網(wǎng)絡(luò)開發(fā)各項(xiàng)以大規(guī)模計(jì)算為基礎(chǔ)的研究計(jì)劃。 200奔1月30日，Google宣布在臺灣啟動“云計(jì)算學(xué)術(shù)計(jì)劃.與臺灣臺大、交大等學(xué)校合作，將這種先進(jìn)的大規(guī)模、快速計(jì)算技術(shù)推廣到校園。 200鮮4月，GoogleAppEngine(GAE)的最新升級已經(jīng)開始支持Java并且添加了一系列專門瞄準(zhǔn)企業(yè)業(yè)務(wù)的新功能：此后，Google還發(fā)布了一款Eclipsed件，可以對GoogleAppEngine!JavaFF發(fā)提供強(qiáng)力支持，由此可見Google已經(jīng)為企業(yè)級云計(jì)算做好了準(zhǔn)備。 亞馬遜于200存開放了名為“彈性計(jì)算機(jī)云(ElasticComput

6、eCloud,EC2)的服務(wù)，以便讓小的軟件公司可以按需購買亞馬遜數(shù)據(jù)中心的處理能力，而不需要從硬件開始搭建自己的系統(tǒng)。如今，Linux,Window,JBossEclips舞常用操作系統(tǒng)和軟件都已經(jīng)在EC2平臺上得到了支持， 其他應(yīng)用軟件也在不斷地加入。 截至200奔底，亞馬遜地云計(jì)算相關(guān)業(yè)務(wù)收入已達(dá)l億美元。 200柞11月，雅虎建立了一個(gè)小規(guī)模的云，開放給卡內(nèi)基梅隆大學(xué)的研究人員。200奔7月，雅虎與惠普、英特爾、伊利諾斯州大學(xué)香檳分校、新加坡信息通信發(fā)展管理局以及德國卡爾斯魯理工學(xué)院共同創(chuàng)立了開源試驗(yàn)場OpenCirrus,主要進(jìn)行云計(jì)算方面的研究和教育。200卉4月雅虎宣布了與加州大

7、學(xué)伯克利分校、康奈爾大學(xué)以及馬薩諸塞大學(xué)阿姆赫斯特分校合作，與卡內(nèi)基梅隆大學(xué)一起使用雅虎的云計(jì)算群來進(jìn)行大規(guī)模系統(tǒng)軟件研究， 開發(fā)新的應(yīng)用程序以分析互聯(lián)網(wǎng)上的各種數(shù)據(jù)集如投票記錄和在線新聞源等等。 微軟公司正在開發(fā)脫離普通桌面的互聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)Midori一， 該系統(tǒng)不同于已經(jīng)有2夠年歷史的Windows。Midori目的是為了大規(guī) 模應(yīng)用云計(jì)算技術(shù)。微軟的競爭優(yōu)勢很明顯，全世界有數(shù)以億計(jì)的Windows用戶，微軟所要做的就是將這些用戶通過互聯(lián)網(wǎng)更緊密地連接起來，并通過WindowsLiv響他們提供云計(jì)算服務(wù)。 微軟正在努力創(chuàng)造一種從一般的硬盤存儲方式轉(zhuǎn)移到任何時(shí)間地點(diǎn)都可以接入的存儲的模式用戶

8、體驗(yàn)， 從而在互聯(lián)網(wǎng)戰(zhàn)略上拉近同GooglM距離。微 軟的的云平臺Azur罰發(fā)己初步完成，如今已可以隨時(shí)訪問其站點(diǎn)嘲。 云計(jì)算在國內(nèi)的起步稍晚，大概是從200奔開始的，但發(fā)展迅猛，如今中國IT界的各大企業(yè)基本都涉及該行業(yè)：200乖3月17日，Google全球總裁埃里克斯密特(EricSchmidt施北京訪問期間，宣布在中國大陸推出“云計(jì)算(CloudComputing)計(jì)劃。在這個(gè)中國的“云計(jì)算”計(jì)劃中，清華大學(xué)將是第一家參與合作的高校。它將與Googl哈作開設(shè)“大規(guī)模數(shù)據(jù)處理課程，其中，Googl魏供課程資料給清華大學(xué)教授整理加工，提供實(shí)驗(yàn)設(shè)備，并協(xié)助學(xué)校在現(xiàn)有的運(yùn)算資源上構(gòu)建“云計(jì)算”實(shí)驗(yàn)

9、環(huán)境。200奔5月10日，舊M在中國無錫太湖新城科教 產(chǎn)業(yè)園建立的中國第一個(gè)云計(jì)算中心投入運(yùn)營。200乖6月24日，舊M在北京舊M中國創(chuàng)新中心成立了第二個(gè)中國的云計(jì)算中心舊M大中華區(qū)云計(jì)算中心。 200乖11月，廣東電子工業(yè)研究院與東莞松山湖科技產(chǎn)業(yè)園管委會簽約，在東莞松山湖投資2億元建立云計(jì)算平臺；200奔12月30日，阿里巴巴集團(tuán)旗下子公司阿里軟件與江蘇省南京市政府正式簽訂了200卉戰(zhàn)略合作框架協(xié)議，計(jì)劃于200鮮初在南京建立國內(nèi)首個(gè)“商業(yè)云，首期投資額將達(dá)上億元；中國移動研究院做云計(jì)算的探索起 步較早，已經(jīng)完成了云計(jì)算中心試驗(yàn)，另外，中國移動網(wǎng)站也專門為云計(jì)算開辟了版塊，時(shí)刻關(guān)注云計(jì)算的

10、最新動態(tài)。 此外，我國在云安全方面的進(jìn)展迅速，云安全的思想是通過大量分布的客戶端對網(wǎng)絡(luò)中軟件行為的異常監(jiān)測，以獲取互聯(lián)網(wǎng)中木馬、惡意程序的最新信息，搜集到服務(wù)端進(jìn)行自動分析和處理，再把研發(fā)的病毒和木馬的解決方案分發(fā)到每一個(gè)客戶端。云安全的策略基本構(gòu)想是：用戶越多，每個(gè)用戶就越安全，因?yàn)辇嫶蟮挠脩羧嚎梢愿采w互聯(lián)網(wǎng)的每個(gè)角落，從而更快更精準(zhǔn)的定位病毒和木馬。如今，包括360安全衛(wèi)士、瑞星、趨勢、卡巴斯基、ICAFEE、SYMANTEC江民科技、 金山公司等都推出了云安全解決方案。 瑞星基于云安全策略開發(fā)的200撕品，每天可以攔截?cái)?shù)百萬次木馬攻擊，其中200卉1月8日這一天就達(dá)到了765余次。趨勢科

11、技的云安全已經(jīng)在全球建立了5大數(shù)據(jù)中心，使用上萬臺在線服務(wù)器，現(xiàn)在趨勢每天阻斷病毒高達(dá)上千萬次。 200兩11月25日，中國電子學(xué)會專門成立了云計(jì)算專家委員會，聘任中國工程院院士李德毅為主任委員，聘任IBM大中華區(qū)首席技術(shù)總裁葉天正、中國電子科技集團(tuán)公司第十五研究所所長劉愛民、中國 工程院院士張堯?qū)W、Googl連球副總裁/中國區(qū)總裁李開復(fù)、中國工程院院士倪光南、中國移動通信研究院院長黃曉慶六位專家為副主任委員，聘任國內(nèi)外3夠位知名專家學(xué)者為專家委員會委員。200鮮5月22日，中國電子學(xué)會組織的首屆中國云計(jì)算大會將于在北京中國大飯店隆重舉行。 隨著國內(nèi)外云計(jì)算應(yīng)用及研究的不斷推進(jìn)，其研究的技術(shù)要

12、點(diǎn)也日益豐富，主要包括：虛擬化技術(shù)，云計(jì)算存儲結(jié)構(gòu)研究，云數(shù)據(jù)管理的研究，云編程模式的演示，云網(wǎng)絡(luò)的研究以及云安全的研究。 在云計(jì)算系統(tǒng)的后端，有成千上萬的服務(wù)器，如何將如此大量的服務(wù)器有效地組織是云計(jì)算系統(tǒng)高效穩(wěn)定運(yùn)行關(guān)鍵問題之一。然而云 計(jì)算系統(tǒng)后端的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)溆袆e于一般的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涮匦裕核姆?wù)器節(jié) 點(diǎn)分布廣泛，數(shù)據(jù)流量大，服務(wù)等級區(qū)分度高，擴(kuò)展性和可靠性要求較強(qiáng)，拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)相對復(fù)雜，因此確實(shí)具有重新研究的必要性。Hadoop作為目前最為廣泛應(yīng)用的開源云計(jì)算軟件平臺，成功地設(shè)計(jì)了分布式 存儲和計(jì)算的對使用者透明的框架，在短短的一兩年時(shí)間內(nèi)，已經(jīng)在多家網(wǎng)絡(luò)公司的云計(jì)算平臺上面得到了應(yīng)用，但由于其

13、發(fā)展時(shí)間短，還有較多需要改進(jìn)的地方，比如其中MapReduce勺任務(wù)調(diào)度就是一個(gè)亟待解決的問題。 3,云計(jì)算的基本概念 云計(jì)算是分布處理(DistributedComputing并行處理(ParallelComputing心口阿格計(jì)算(GridComputing)的綜臺發(fā)展，或者說是這些計(jì)算機(jī)科學(xué)概念的商業(yè)實(shí)現(xiàn)；也是效用計(jì)算(UtilityComputing)、虛擬化(Virtualization)Haas硬件即服務(wù))、Saa哪件即服務(wù))、PaaS4臺即服務(wù))等概念結(jié)合創(chuàng)新的結(jié)果。 云計(jì)算是一種革命性的突破，它表示計(jì)算能力也可咀作為一種商品進(jìn)行流通，當(dāng)然這種商品是通過通過互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行傳輸?shù)?。云?jì)

14、算的 最主要目標(biāo)就是：在來來，只需要一臺筆記本或者一個(gè)手機(jī)，就可以 通過網(wǎng)絡(luò)服務(wù)來得到我們需要的一切服務(wù)，甚至包括實(shí)現(xiàn)超級計(jì)算這樣的任務(wù)。從這個(gè)角度而言，最終用戶將成為云計(jì)算的真正擁有者。 簡單的說.云計(jì)算就是利用互聯(lián)網(wǎng)上的大型數(shù)據(jù)中心的軟件和處理數(shù)據(jù)的能力，把復(fù)雜的運(yùn)算從用戶終端移到云上去做。 從硬件的角度來看，云計(jì)算有三個(gè)方面是新的： 1) .可以按需獲取的看似無限的計(jì)算資源，從而使云計(jì)算用戶不需要在提供服務(wù)很久之前就要做計(jì)算資源的規(guī)劃。 2) .消除了云用戶的先期的投入，從而使公司可以從小規(guī)模做起，隨著需求增加來擴(kuò)展他們的硬件資源，降低了風(fēng)險(xiǎn)。 3) .能夠以很短的時(shí)間為單位付費(fèi)按需使用

15、計(jì)算資源(例如，處理器按小時(shí)付費(fèi)以及存儲器按天付費(fèi))，不需要的時(shí)候就將這些資源釋放。這樣，通過將閑置的機(jī)器和存儲器釋放來節(jié)省開支，提高整體利用率。 4) 云計(jì)算的關(guān)鍵技術(shù) 云計(jì)算是一種新型的超級計(jì)算方式，以數(shù)據(jù)為中心，是一種數(shù)據(jù)密集型的超級計(jì)算。在數(shù)據(jù)存儲和管理、編程模式和虛擬化等方面具有自身獨(dú)特的技術(shù)。 1)簡單的編程模式 編程模式主要針對的是使用云計(jì)算的服務(wù)進(jìn)行開發(fā)的用戶，為了 使這些用戶能方便的利用云后端的資源， 使用合適的編程模式編寫應(yīng)用程序來達(dá)到需要的目的或提供服務(wù)，云計(jì)算中的編程模式應(yīng)該盡量方便簡單。最好使得后臺復(fù)雜的并行執(zhí)行和任務(wù)調(diào)度向編程人員透明， 從而是編程人員可以將精力集中

16、與業(yè)務(wù)邏輯。 Google提出的Map/Reduce的編程模式是如今最流行的云計(jì)算編程模式?，F(xiàn)在幾乎所有IT廠商提出的“云”計(jì)劃中采用的編程模式，都是基于MapReduce想的。MapReduc這種編程模式并不僅適用于云計(jì)算， 在多核計(jì)算和并行處理上同樣具有有良好的性能。但該編程 模式僅適用于編寫數(shù)據(jù)處理為主、能夠高度并行化的程序，簡單的說，它是對同類型數(shù)據(jù)的分布式處理，對于計(jì)算數(shù)據(jù)具有相互聯(lián)系，不可分割的應(yīng)用并不適合。如何改進(jìn)該編程模式，使程序員得能夠輕松的編寫各種需要的程序，實(shí)現(xiàn)真正意義上的并行編程，是MapReduce程模式未來的發(fā)展方向。 2)數(shù)據(jù)存儲和管理 為保證數(shù)據(jù)的高可用和高可靠

17、性，云計(jì)算的數(shù)據(jù)一般采用分布式的方式來存儲和管理。類似于一般的數(shù)據(jù)存儲安全保證辦法，云計(jì)算也采用冗余存儲的方式來保證存儲數(shù)據(jù)的可靠性。由于云計(jì)算系統(tǒng)需 要同時(shí)滿足大量用戶的需求，并行地為大量用戶提供服務(wù)，因此云計(jì)算的數(shù)據(jù)存儲技術(shù)必須具有高吞吐率，分布式存儲正好滿足了這一需求特點(diǎn)?，F(xiàn)在，云計(jì)算的數(shù)據(jù)存儲技術(shù)主要有谷歌的非開源的體系GFS(Google冽和Hadoop團(tuán)隊(duì)的開發(fā)的對于GFS的開源實(shí)現(xiàn)HDFS(HadoopDistributed)。有很大一部分IT廠商， 包括Yahoo,Intel,阿里巴巴的云存儲計(jì)劃采用的都是HDFS的數(shù)據(jù)存儲技術(shù)。 云計(jì)算系統(tǒng)對大數(shù)據(jù)集進(jìn)行處理，而且需要向用戶提

18、供高效的服務(wù)，因此數(shù)據(jù)管理技術(shù)也必須能夠?qū)Υ罅繑?shù)據(jù)進(jìn)行高效的管理。由于 云計(jì)算的特點(diǎn)是對大量的數(shù)據(jù)進(jìn)行反復(fù)的讀取和分析，數(shù)據(jù)的讀操作 頻率遠(yuǎn)大于數(shù)據(jù)的更新頻率，因此一般來講，云計(jì)算系統(tǒng)的數(shù)據(jù)管理通常采用數(shù)據(jù)庫領(lǐng)域中列存儲的數(shù)據(jù)管理模式，即將表按列劃分后存 儲。在現(xiàn)有的云計(jì)算的數(shù)據(jù)管理技術(shù)中，最著名的是谷歌的BigTable 數(shù)據(jù)管理技術(shù)，同時(shí)Hadoop開發(fā)團(tuán)隊(duì)開發(fā)了類似BigTable勺開源數(shù)據(jù)管理模塊。由于采用列存儲的方式管理數(shù)據(jù)會造成寫的不方便，因此 如何提高數(shù)據(jù)的更新速率以及進(jìn)一步提高隨機(jī)讀速率是未來的數(shù)據(jù)管理技術(shù)需要解決的問題。 3)虛擬化技術(shù) 虛擬化是云計(jì)算的一個(gè)非常關(guān)鍵的技術(shù)，也可以說是云計(jì)算區(qū)別于一般并行計(jì)算的一個(gè)根本性的特點(diǎn)。 通過虛擬機(jī)的方式進(jìn)行云計(jì)算資源的管理具有特殊的好處。由于虛擬機(jī)是一類特殊的軟件，能夠完全模擬硬件的執(zhí)行，因此能夠在上面運(yùn)行操作系統(tǒng)，進(jìn)而能夠保留一整套運(yùn)行環(huán)境語義。這樣，可以將整個(gè)執(zhí)行環(huán)境通過打包的方式傳輸?shù)狡渌锢砉?jié)點(diǎn)上， 使得執(zhí)行環(huán)境與物理環(huán)境隔離，方便整個(gè)應(yīng)用程序模塊的部署。一般來說，通過將虛擬化的技術(shù)應(yīng)用到云計(jì)算的平臺，可以獲得如下一些良好的特性： 1) .云計(jì)算的管理平臺能夠動態(tài)地將計(jì)算平臺定位到所需要的物理平臺上，而無需停止運(yùn)行在虛擬機(jī)平臺上的應(yīng)用程序，這比采用虛 擬化技